Görelilik Kuramları



Bu bölümde, 20. yüzyılın büyük kuramlarından özel ve genel görelilik kuramlarını inceleyeceğiz. Özel Görelilik 1905'te,Genel Görelilik ise 1916'da yayımlandı.
Einstein, yirminci yüzyılın en büyüklerindendi. O, sağduyuya dayanan köhne inançlarımıza, insan aklının en kapsamlı saldırısını yöneltti. Bize,uzaklığın ve zamanın göreli olduğunu gösterdi. Işığın, paket paket yayıldığını, yani kuantum denen enerji paketçiklerinin varlığını gösterdi. Bizi düşsel yerlere bilimsel gezilere çıkardı. Kimi zaman Güneş' e götürdü bizi, kimi zaman asansörde tehlikeli deneylerin kobayı yaptı . Ama onun büyük öngörüleri doğrulandı.O, önce deney ve gözlem, sonra kuram diyen eski bilimsel çalışma yöntemine’ son ve büyük darbeyi indirdi. Önce hesap yaptı, tahminde bulundu. Deney arkadan geldi. Ve deney, Einstein’i destekledi. Ne büyük bir onur: O gerçek bir deha idi.
Özel görelilik iki temel önermeye dayanır:
1. Hareket görelidir.
2. Evrendeki en yüksek ve mutlak hız, ışığın hızıdır...
Bizler,gündelik yaşamda düşük hızlar dünyasında yaşarız.Einstein,bizi yüksek hızlar dünyasına götürür. Işık ışınına bindirir ve gezdirir. O zaman anlarız ki yüksek hızlarda zaman "yavaşlar"ve de uzunluklar "kısalır".Böylece uzayın ve zamanın mutlak olmadığını öğreniriz.

Ama öyle bir an geldi ki, artık Einstein dünün insanı olmaya başladı.
Kuantum etkilerinin belirsizliği, çok küçük ölçeklerde anlamlıdır; genel görecelik ise çok büyük ölçeklerdeki uzay-zaman yapısıyla ilgilidir.
Einstein 1905'te, özel görelilik kuramı üzerine yazdığı yıl, aynı zamanda, fotoelektirik etki denen bir olay hakkında da yazmıştı. Belli metallere ışık düştüğünde yüklü parçacıklar yayıldığı gözlenmişti. Çok şaşırtıcı olan şey, eğer ışığın yoğunluğu azaltılırsa yayılan parçacık sayısının azalması fakat her parçacığın yayılma hızının aynı kalmasıydı. Einstein, ışığın herkesin varsaydığı gibi sürekli olarak değişken miktarlarda yayılmayıp belli büyüklüklerde paketler halinde yayılması durumunda bunun açıklanabileceğini gösterdi. Işığın yalnızca kuanta denen paketler halinde yayılması fikri bir kaç yıl önce Alman fizikçi Max Planck tarafından ileri sürülmüştü. Bu biraz, süpermarketten şekerin tek tek alınamayacağını, yalnızca kilogramlık paketler halinde alınabileceğini söylemeye benzer. Planck kuanta fikrini kızarmış bir metal parçasının neden sonsuz miktarda ısı vermediğini açıklamak üzere kullandı; fakat kuantayı basitçe teorik bir hile olarak, fiziksel gerçeklikte herhangi bir şeye karşılık gelmeyen bir şey olarak düşündü.Einstein’in yazısı tek tek kuantları doğrudan gözlemleyebileceğimizi gösterdi. Yayılan her parçacık metale çarpan bir ışık kuantumuna karşılık geliyordu. Bu yaygın şekilde kuantum kuramına çok önemli bir katkı olarak değerlendirilmektedir ve ona 1922 Nobel ödülü getirmiştir(Einstein genel görecelik kuramıyla bir Nobel ödülü kazanmış olmalıydı, fakat uzay ve zamanın eğrilmiş olduğu fikri hâlâ spekülatif ve tartışmalı sayılıyordu; bu yüzden ona, onun yerine fotoelektrik etki için bir ödül verdiler-o kendi başına ödüle layık olmayan bir iş olduğundan değil)
Fotoelektrik etkinin tam sonuçları, 1925 yılında Werner Heisenberg’in onun bir parçacığın konumunu tam olarak ölçme olanağı sağladığına işaret edişine dek kavranamamıştı. Bir parçacığın ne olduğunu anlamak için onu ışığa tutmanız gerekir. Fakat Einstein çok küçük bir miktarda ışık kulanamayacağımızı, en azından bir paket veya kuantum kullanılması gerektiğini göstermişti. Bu ışık paketi parçacığı etkiler ve onun herhangi bir yönde bir hızla hareket etmesine yol açar. Parçacığın konumunu ne kadar duyarlı ölçmek isterseniz, kullanmak zorunda kalacağınız paketin enerjisi o kadar büyük olur ve böylece o parçacığı daha fazla etkiler. Ancak siz parçacığın konumunu nasıl ölçmeye çalışırsanız çalışın, konumundaki belirsizlik ile hıszındaki belirsizliğin çarpımı her zamana belirli bir minimum miktardan büyük olur.
Heisenberg’in belirsizlik ilkesi bir sistemin durumunun tam olarak ölçülemeyeceğini, bu yüzden onun gelecete tam olarak ne yapacağı konusunda kestirimde bulunulamayacağını göstermiştir. Tüm yapılabelcek şey, farklı sonuçların olasılıkları hakkında kestirimde bulunmaktır. Einstein’i o kadar huzursuz eden şey bu şans ya da rasgelelik unsuru idi. Einstein, fiziksel yasaların, gelecekte ne olacağına ilişkin belirli, muğlak olmayan bir kestirimde bulunmamasına inanmayı reddetti. Fakat nasıl ifade edilirse edilsin, kuantum olayı ve belirsizlik ilkesinin kaçılınılmaz oldukları ve fiziğin her dalında onlarla karşılaşıldığı konusunda her tür kanıt vardır.
Genel görelilik ise her şeyden önce bir çekim kuramıdır;ama uzayın eğriliğinden ileri gelen bir çekim...Uzay,zamanı da içine alan bir dört boyutludur ve yoğun kütle tarafından bükülmüş,eğrilmiştir...
Öyle görünüyor ki, atomların tek tek bireysel davranışları katı yasalara boyun eğmiyor. Yığın halindeki maddelerde gözlenen düzenlilikler, yalnızca istatistikseldir. Einstein işte bu görüşü hiçbir zaman kabul etmedi. Henüz açığa çıkarılmamış da olsa atomların bireysel davranışlarını belirleyen yasaların varlığına inanmaya devam etti.
Kuantum kuramı, görelilik kuramına göre daha devrimci görüşler içerir. B. Russell' den dinleyelim:
"Onun fiziksel dünya hakkındaki kavramlarımızı kökünden değiştiren etkisinin henüz tamamlanmadığını düşünüyorum. Onun yaratıcı etkisi çok tuhaftır. Bize, atom ve hidrojen bombalarında sergilenen uğursuz güç dahil, maddeyi yönetmek için yeni güçler verdiği halde, bildiğimizi düşündüğümüz birçok şeyi bilmediğimizi gösterdi. Kuantum kuramından önce hiçkimse verili bir anda bir parçacığın herhangi bir belirli yerde ve herhangi bir belirli hızla hareket ettiğinden şüphe etmedi. Bu, artık sorun değildir. Bir parçacığın konumunu daha tam olarak belirlediğinizde, hızı daha az doğru olacak; hızını daha tam olarak belirlediğinizde ise kdonumu daha az doğru olacaktır. Ve parçacığın kendisi oldukça belirsiz bir şey olur, eskiden olduğu gibi sevimli bilardo topu değildir. Onu yakaladığınızı düşündüğünüzde, parçacık değil bir dalga olduğunu gösteren inandırıcı kanıtlar çıkarır. Gerçekte bilebileceğimiz tek şey, bazı denklemlerdir; ve bunların da yorumu karışıktır. Klasik fiziğe daha yakın kalarak mücadele eden Einstein için bu bakış açısı tatsızdı. Buna rağmen o, bu yüzyıl sırasında bilimde devrim yapan, yaratıcı kanallar açan ilk kişi oldu. Başladığım gibi bitireceğim: Einstein, büyük bir adamdı, belki çağımızın en büyüğü."
(İzafiyet Teorisi Nedir? s:27)

Einstein’in genel göreliliği, klasik teori olarak isimlendirilen bir şeydir; yani belirsizlik ilkesini kapsamaz. Bu nedenle genel göreceliği, belirsizlik ilkesiyle bileştiren yeni bir kuram bulunması gerekir. Çoğu durumda, bu yeni kuramla klasik genel görecelik arasındaki fark çok küçük olacaktır. bunun nedeni, daha önce belirtildiği gibi, kuantum etkilerinin kestirimde bulunduğu belirsizliğin yalnızca çok küçük ölçeklerde olması, genel göreceiğin ise çok büyük ölçeklerde uzay-zalmaın yapısıyla ilgilenmesidir. Ancak Penrose ve benim kanıtladğımız tekillik teoremleri uzay zamanın çok küçük ölçeklerde son derece eğrilmiş olacağını gösteriyor. O zaman belirsizlik ilkesinin etkileri çok önemli olacaktır ve bazı dikkate değer sonuçlara işaret eder görünmektedir.
Einstein’in kuantum mekaniği ve belisizlik ilkesi ile problemlerinin bir kısmı, onun, bir sistemin belirli bir geçmişi olduğu şeklinde sağduyuya dayanan düşünceyi kullanmasından ileri gelmektedir. Bir parçacık ya bir yerdedir ya da başka bir yerde. Yarısı bir yerde, yarısı diğer yerde olamaz. Benzer şekilde astronotların Ay’a ayak basması gibi bir olay ya olmuştur ya olmamıştır. Yarı olmuş olamaz. Bu insanın biraz ölü veya biraz hamile olmaması gibidir. Ya öylesiniz ya da değilsiniz. Fakat eğer bir sistemin belirli t ek bir geçmişi varsa belirsizlik ilkesi parçacıkların bir defada iki yerde olması veya astronotların yalnızca yarı Ay’da olmaları gibi her türlü paradoksa yol açar.
(S. Hawking, KDV Bebek Evrenler S: 81-82)

Bilim Adamları da Bilime İtiraz Etmediler mi?
Bilim adamlarının da aslında sıradan insanların yaptığı hatalara düştüğünün tarihsel kanıtları vardır: Newton girişim halkaları deneyini gerçekleştirdi; çeşitli renklerin dalga boyu oranlarını doğru olarak hesapladı; ama ışığın dalga kuramını eleştirdi.
Faraday, kısmen de olsa kendi deneylerinden esinlenen Maxwell denklemlerini fazla müatematiksel bulmuştu. Maxwell ise türettiği denklemlerden çıkan dalgaları illa da mekanık bir modelle açıklamaya çalışmıştı.
Mucitlerin itirazları, Kutantum mekaniği için de olmuştur: Kuantum Mekaniğine temel katkılar yapmış çok sayıda önemli bilim adamının sonradan teoriye çeşitli şekillerde cephe almaları özellikle dikkat çekicidir.Einstein ve Schrödinger,bunun en ünlü iki örneğidir.
Enerjinin kuantumlu olduğu fikrini 1900 senesinde ilk ortaya atan ve kendi adını taşıyan sabiti ölçerek fiziğe sokan Max Planck , Einstein’in bu fikri bir adım daha ileri götürerek fotonları ortaya atmasını 1913 senesinde bile kabul edememişti. Teorinin sonraki gelişmeleriyle de fazla ilgisi olmadı.
Atomda bir çekirdek bulunduğunu keşfeden,radyoaktif maddelerden yayılan alfa,beta,gamma ışınlarının özelliklerini inceleyen Rutherford 1930'ların başında çekirdek enerjisinin (nükleer enerjinin) kullanılır hale getirilmesinin hayal olduğunu söylemişti.1936 yılında şöyle diyordu: "...Atom çekirdeklerinde deney yapmak boşunadır.Kim,atom çekirdeği enerjisinden yararlanmaktan söz ederse saçmalıyor demektir" Bu düşüncede hepimiz (Bohr,Rutherford ve Heisenberg) birleştik ve içimizden hiçbiri o zamanlar birkaç yıl sonra Otto Hahn tarafından uranyumun parçalanmasıyla durumunun kökten değişeceğini görememişti(W.Heisenberg,Parça ve Bütün,s:184)
Einstein’in kunatum kuramının şekil almasına son derece önemli katkıları oldu: Foton kavramını ortaya attı. Louis de Broglie’nin parçacık-dalga ikiliği fikrini destekledi, kuantum kuramı ile katıların özgül ısılarını hesapladı, Bose-Einstein özdeş parçacıklar istatistiğini geliştirdi, kuantum geçişlerine dayanan ve lazerlerin temel ilkelerini ortaya koyan bir makale yazdı ve hatta Max Born’a göre kunatum kuramının olasılıklar cinsinden yorumunu bile ilk öneren kişi oldu. Buna karşın 1928'den itibaren kuramın aldığı son biçimi eleştirmeye başladı. Eleştirisi ilkönce kuramda bir iç tutarsızlık bulmaya yönelikti; bu yöndeki eleştirilerini özellikle Niels Bohr doyurucu şekildeyanıtladı. Bundan sonra kuantum kuramının deneysel yönden başarısızlığı bulunmasa da veya bir iç tutarsızlığı olmasa da eksik bir kuram olduğunu ve “nesnel gerçeklik” felsefi görüşüne uyan başka bir kuram içinde yer alacağını iddia etti. Böyle yeni bir kuram bulma çabaları sonuç vermese de eleştirileri, özellikle de ünlü Einstein, Podolsky ve Rosen (EPR) makalesi, kuantum kuramının şaşırtıcı yanlarını açıkça sergilemek bakımından çok yararlı oldu.
1924 yılında Louis de Broglie, enerjisi ve momentumu belli olan elektron gibi paraçacıklara bir frekans ve dalga boyuna sahip dalgalar bağladı. Davisson ve Germer’in deneyleri bu dalgaların girişim yapacak kadar gerçek olduğunu gösterdi.Bu dalgalar, kuantum kuramının Kopenhag yorumunda da yer aldığı halde, de Broglie farklı, “pilot dalga” dediği bir yorum ileri sürdü. Bunun ilk şekli Wolfgang Pauli ve başkaları tarafından şiddetle eleştirildi; ama David Bohm 1950'lerde pilot dalga kavramını içeren, ama aynı zamanda yerel olmayan etkileşmeler içeren bir kuram geliştirebildi. Bu kuram şu anda fizikçilerin büyük çoğunluğunca kabul görmüş değil.
(Cihan Saçlıoğlu, Bilim ve Teknik 325. sayı)
Albert Einstein ve Bilimsel Safdillik
TIME dergisinin yüzyılın adamı olarak Einstein’seçmesine çok sevindiğini belirten A.M.C.Şengör,CBT’te şöyle yazdı:"Bilimin, yeniliğin meleği Albert Einstein, ömrü boyu insan düşüncesine pranga vurmaya kalkan herşeyle savaştı. İnsanı kainatın sırlarına götüren o zorlu yolda en büyük adımlardan birini atan bu sevimli ve iyi insan hiç kuşkusuz 20.yy’ın adamı olmaya layıktır. Onun aziz anısı o talihsiz yüzyılın acılarını örtecek,1900'lü yıllardaki insan aklının zaferini gelecek nesillere taşıyacaktır.
Gelgelelim bu zeka abidesi çok da saf bir ardamdı. Biyografisini yazan Ronald Clark (1971),bilim adına, insanlık adına dendi mi kendisine herşeyi yaptırmak mümkündü diyor. Birisi yaptıklarının bilim için, insanlık için olduğunu söyledi mi, Einstein dönüp bakmaz bile, derhal yardıma koşardı. Fizikte acımasız eleştirmen olan Einstein, bu durumlarda söylenenleri eleştiri süzgecinden sanki başka türlü geçiriyordu. Bir örnek 1958 yılında Charles H. Hapgood, Dünya’nın Kayan Kabuğu adlı bir kitap yayımladı. Kitap kutuplardaki buz birikimin dönen dünyanın merkezkaç kuvveti nedeniyle kutupları ekvatora taşıyacağı,böylece tüm kabuğun 90 derecelik bir kaymaya uğrayacağı tezini savunuyordu. Bu zamanın tüm iyi temellendirilmiş bilgileriyle çelişene,jeofiziğin bir yığın gözlemini açıklayamayan,jeolojiyle hiç mi hiç bağdaşmayan,yerbilimci olmayan bir amatör tarafından uydurulmuş tam zıra bir teoriydi.Ancak Einstein ölümünden hemen önce bu kitaba uzun bir önsöz yazarak “Kanımca bu şaşırtıcı,hatta cazip teori dünyanın gelişmesiyle ilgili herkesin ciddi ilgisini çekmelidir.” demişti! Bu Hapgood’un ne tür bir “araştırıcı” olduğunu anlamak için 1966 yılında ilk baskısı yahpılan Eski Deniz Krallarının Haritaları adlı eserinde(2. baskı, 1979) Piri Reis’in haritasının aslında Antartika’da buzullardan önce varolmuş büyük bir uygarlığın hazırladığı bir haritanın kopyası olduğunu(!) ileri sürdüğünü hatırlamak, sanırım yeter. Bu uygarlık yer kabuğu son 90 derecelik kaymasın yapınca buzlar altında kalmıştı! Bu zırva kitabın 3. baskısı 1990'larda (tarihsiz olarak) “bilimsel bir eser” reklamıyla ve tabii, okuyuculara, Einstein’in yazarın bir başka kitabına methiye dolu bir önsöz yazdığı hatırlatılarak yapıldı.
Bu safdilliğin nedeni nedir? Einstein çapında bir adam bu kadar kolay kandırılabilir mi? Bunun cevabı-ilk bakışta garip görünse de- evettir. Hem de kanımca çok doğal bir evet. Einstein çok zor bir konuda geliştirdiği sezgisi ile hiç kimsenin aklına gelemeyecek bir yeniliği yakalamış bir insan olarak,sezgilerine çok güvenen bir adamdı. Jeofizikçi Walter Elsäser kendisini ilk kez Princeton’daki ofisinde yer mantosunda konveksiyon fikrini anlattığı zaman Einstein’in yüzündeki ifadeden anlattıklarına inanmadığını anlamıştı: “İnanmadın değil mi” diye sordu. Einstein’in cevabı kısa ve karakteristikti: “Fazla karmaşık!” Einstein her şeyin kendi bildiği (ve yarattığı) fizik gibi basit bir yapısı olması gerektiğini düşünüyordu. Sezgisi buydu. Bu sezgiyi jeolojiye uygulayınca Hapgood’un zırvalıklarına yazdığı methiye ve Elsasser’e verdiği cevap çıkıyordu ortaya. Einstein bunların gerektirdiği temel bilgiyi öğrenip,onun üzerinde düşünmek gereğini görmüyordu-zaten buna vakti de yoktu. Sosyal alanda da insanlık, eşitlik ve barış adına kendi politik ideallerine zıt gruplara bunaların esaslarını öğrenmeden sırf adlarına bakarak destek verdiği-sonra pişman olduğu-görülüyordu.
Eleştirel akıl, Einstein için bile kullanması zor bir silahtır. Bir görkemli başarının sahibi, dolaysıyla her işte otomatikman başarılı olacak diye bir kural yoktur. her iş, her fikir kendi ayakları üzerinde değerlindrilmeli, kendi ilgili oldiuğu gözlemlerle sınanmalıdır. Büyük adamlara saygı duymak onların her dediğine inanmak demek olmamalıdır”
(A.M.C.Şengör, CBT- Zümrüt’ten Akisler, 22 Ocak 2000, Sayı: 670)


Evren deyince...
Evren, tüm uzay demek. Yeryüzü ve gökyüzününün tümü. En büyük küme. Evrenin 15 milyar yaşında olduğu düşünülüyor. Bir büyük patlamayla (Big Bang) doğduğu görüşü var.

Galaksi deyince...
Yıldızlar kümesi. Yani Güneş gibi milyarlarca yıldızın oluşturduğu küme. Bizim, yani Güneş sistemimizin içinde bulunduğu galaksinin adı Samanyolu. Evrenin milyarlarca galaksiden oluştuğu sanılıyor.Çünkü bilimciler, bize milyonlarca "ışık yılı" uzaklıktan ışık gönderen galaksiler olduğunu bildiriyor. Yıldızlar, sıcak hidrojen toplarıdır. Yaşamak ve parlamak için bu hidrojen çekirdeklerini helyuma dönüştürürler. Bizim galaksimiz bir spinal şeklinde. Evrenimizde yirmi kadar galaksi olduğu düşünülüyor.

Işık yılı...
Işık, saniyede 300 bin kilometre yol alır. Işık yılı olarak belirtilen uzaklık ise adının da çağrıştırdığı gibi ışığın bir yılda katettiği yoldur. Bunu iyi düşünmenizi öneriyorum.Bizler teleskopla bir galaksiyi gözlediğimizde gördüğümüz, galaksinin bize milyonlarca yıl önce gönderdiği ışıktır. Bir ışık, bize ulaşana dek o ışık görünmez. Bunun için gördük dediğimiz ışık, aslında galaksiden yıllarca önce yolculuğa çıkmış ışıktır.Uzayda ne kadar uzağı görüyorsak o kadar eskiyi görüyoruz. Çünkü ışıkla görmekteyiz. Bundan 170 bin yıl önce patlamış bir yıldızın ışınları Dünya' mıza ancak 1987 yılında ulaşabilmiştir. Bilginiz olsun!

Yıldızlar...
Öptü beni: " Bunlar, kainat gibi gerçek dudaklardır" dedi.
"Bu ıtır senin icadın değil, saçlarımdan uçan bahardır" dedi.
"İster gökyüzünde seyret, ister gözlerimde:
Körler onları görmese de yıldızlar vardır" dedi.
( Nazım Hikmet, Rubailer, 1966)
Bulutsuz bir gecede başımızı gökyüzüne çevirdiğimizde gümüşten çivilerin gökyüzüne çakılmış gibi göründüğü Samanyolu yıldızlarını görürüz. Gördüklerimizin sayısı 3 bin kadardır.Yılıldızların her biri birer Güneş' tir. Güneşimiz nasıl gezegenlerle sarılıysa, her yıldız da gezegenleri olan bir kümedir. Güneş dışındaki yıldızların gezegenleri bize çok uzak. bunun için onlar görülmez. Güneş' ten sonra bize en yakın yıldızdan çıkan ışık bize ancak 4 yılda ulaşır.
En yaşlı yıldızlar 15 milyar yaşında. En küçük yıldızlar nötron yıldızları diye anılır. En büyükleri ise kırmızı devlerdir (Güneş' ten 1000 kez büyük). En sıcak yıldızlar mavi devler diye anılır. Bunların yüzey sıcaklıkları 30 bin derece dolayındadır (Güneş' in yüzey sıcaklığının 5 katı). Yıldızlar mezarlığında üç sıra kabir (mezar) yer alır: beyaz cüceler, nötron yıldızları ve karadelikler.

Güneş...
Güneş, ortalama bir yıldızdır. Bizim yıldızımız; yani dünyamıza en yakın yıldız. Yaklaşık 150 milyon kilometrelik alan içindeki tek temel yıldız.O, yeryüzündeki yaşamın kaynağı olan ısıyı ve ışığı verdiği için "bizimdir". Yapısında en bol olanatomlar, hidrojen ve helyum atomlarıdır.
Güneş,4.6 milyar yaşındaki ortalama bir yıldız. Yani yarı ömrünü tamamlamış gibi. Önümüzdeki 5 milyar içinde hidrojenini (yani yakıtını) tüketecek ve bugünkünden 100 kat büyüyerek kırmızı dev olacak. Birkaç milyon yıl sonra da küçülecek ve beyaz cüceye dönüşecek.
Bir kuyruklu yıldız, kendi etrafında dönen devasa bir bir buz tozdan oluşan bir topa benzer.Kirli bir kartopu gibi. Su buharı ve birtakım donmuş maddeler Güneş' e yaklaşmalarıyla buharlaşır. Buharlaşan gazlarla birlikte kartopu içindeki tozlar da ortaya çıkar ve çekirdeğin etrafında bir gaz ve toz bulutu oluştururlar.Kuyruklu yıldızlar eski çağlardar beri insanların ilgisini çekmiş. Çinlilerin İ.Ö. 240 yılındaki kayıtlarında Halley Kuyrukluyıldızı' yla ilgili bazı bilgiler yer alıyor.( Bilim ve Teknik , 344. sayı7 Güneş' in ısısı, hergün Halley kuyruklu yıldızından 7 milyon ton kadar toz halinde buz kopartır, bu buz parçalmarı buharlaşır, kuyruklu yılrdızını parlak, göz alıcı 'kuyruğunu oluşturur. Bir kuyruklu yıldızın kuyruğu birkaç yüz milyon kilometre uzunluğunda olabilir.(Son cümleler Junior Larousse, 1.cilti)
Gezegenler...Güneş ' in Uyduları
Gezegenler kendi ışıklarıyla parıldamaz; Güneş' in ışınarını yansıtarak parıldar.
Dünya, bir gezegen. Güneş çevresende dolanan 9 gezegenden biri. Her yıldızın gezegenleri var. Gezegenler, başlıca kayalardan, metallerden ve gazlardan oluşmuş yuvarlak küreler. Güneş Sistemi' nin gezegenleri Şunlar : merkür, Venüs, dünya, mars, Jüpiter, satürn, Uranüs, Neptün ve Pluton. Bunlardan Merkür, Venüs ve Mars, Güneş' e yakın, Dünya' ya benzeyen boyutlarına göre yoğunlukları yüksek gezegenlerdir. Kendi çevrelerinde dönüşleri oldukça yavaş, uydularının sayısı azdır. Daha uzakta olan Satürn, İUranüs ve Neptün. Jüpiter' e benzeyen gezgenlerdir. Boyutlarıdaha geniş, yoğunlukları daha az, atmosferleri daha zengindir. Kendi çevrelerinde daha hızılı dönerler ve daha çok uyduları vardır. Plüton, Güneş' e en uzakta dolanan gezegendir. O, Neptün' ün çekiminden kurtulmuş bir uydu da olabilir.
Mars ve Jüpiter arasında bir çok gök taşı dolaşır. Bunlar, belki patlamış bir gezegenin kalıntıları olabıleceği gibi hiçbir zaman oluşamamış bir gezengenin kalıntıları da olabilir.( Junior Larousse s:19-23)
Dünya... Güneş' in canlı yaşayan tek gezegeni. Başka yerlerde canlı var mı sorusu sizi hiç rahatsız etmesin. Çünkü olabilir!... Ama olmayabilir!..
Dünya, tipik bir gezegen, evrendeki evimiz.. Dünya, geometrik olarak tam bir küre değil. Kutuplar basık, ekvator bölgesi şişkin. Dünya yüzeyinin yüzde 70' i suyla kaplı. Dünya, yüzeyinde sıvı su bulunan tek gezegen. Atmosferinde yaşam için gerekli oksijen gazı bulunuyor. Atmosfer, hacimce % 77 azot , % 21 oksijen; az miktarda argon, karbon dioksit ve su buharı içeriyor. Dünya’nın ilk oluşumu sırasında büyük olasılıkla atmosferde daha çok karbon dioksit vardı; ama o zamandan bu yana mevcut karbon dioksit, okyanuslara karıştı ve bitkilerce tüketildiğinden dolayı azaldı.
, Ay: Dünyanın Uydusu
Ay, belki de Dünya' ya bir cismin çarpması sonucunda oluşmuş bir parça. Ay yüzeyindeki kayaların çoğu 3 - 4.6 milyar yaşında. Ay' ın evreleri doğup büyüyen ve ölenlerin simgesi olmuştur. Dünya' ya yakınlığı ve değişken yüzü, türlü inanışlara ve yolculuk hayallerine temel oldu. Jules Verne, "Dünya' da Ay'a Seyahat" adlı kitabını 1865 yılında yayınladı. Jules Verne, bir büyük topun fırlattığı füzenin dört gün sonra Ay' a ulaşması gerektiğini yazar. Ama füze, önceden tahmin edilemeyen bir göktaşına çarpar ve yolculuk yarım kalır. Uzay yolculuğunun tarihi, Rus uzay gemisi Luna 2' nin 1959' da Ay ziyareti ile başlıyor. Ay, insanoğlunun ziyaret ettiği ilk gök cismi. İlki 20 Temmuz 1969 tarihinde insanoğlu Ayak bastı!
Sonuncusu ise 1972 tarihinde gerçekleştirildi.
Ay, Dünya' nın gölgesi altında kalınca Ay Tutulması denen olay gözlenir. Bu sırada Ay görülmez. Eskiden insanlar, bir ejderhanın Ay' ı yuttuğunu düşünürlerdi.Bazen Ay, Dünya ile Güneş arasına girer. Böylece de Güneş Tutulması olur.(Junior Larousse 1. cilt)
Galileo uzay aracı, Jüpiteri' in en büyük uydusuna( Ganymed) 840 km yaklaştı. Oradan çok net resimler gönderdi. Dana önce Voyager uzay araçları bu uyduya ancak 100 bin km yaklaşabilmişti. Galileo' nun gönderdiği fotoğraflara göre uydu buzla kaplı. Tektonik süreçler sonucu yüzeyde buz dağları oluşmuş.(Cumhuriyet Bilim Teknik sayı 491, 17 Ağustos 1996)
Uzay yarışında ilkin Sovyetler, Amerikalıları geçmişti: 14 Ekim 1957' de Sovyetler Sputnik' i uzaya fırlattılar. Amerikalılar da 31 Ocak 1958' de Explorer-1 i uzaya fırlatmışlarıdı.Yalnızca 14 kilogram kütleli bu uydu, yeryüzünü saran radyasyon kuşaklarını keşfetmişti. Uydular çıplak gözle görülemeyen ve yıldızlardan gelen gama, morötesi, kızılaltı ve kızılötesi gibi ışınları gözlemler.
İlk teleskopu 1671 yılında Newton yapmıştı.
Uzay teleskopu Hubble, Dünya' dan 593 kilometre ötelerde uzayı bizim için gözetliyor.
Diğer Güneş Sistemleri:
21 Ekim 1995 tarihinde Dünya' dan 40 ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızın gezegeni gözlendi. Bu gezegenin kütlesi Jüpiter' in kütlesinin yarısı kadardı. Bize en yakın olan yıldızın en önemli özelliği ise Güneş' e çok benziyor olması.
Güneş Sistemiyle Ne Zaman Tanıştık?
1600 yılının öncesinde Evren' in 8 cisim içerdiği sanılıyordu: Güneş, Dünya, Ay, Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter, Satürn. Avrupa' da Batlamyus' un geliştirdiği Dünya merkezli evren modeli yaygındı. Galileo, 1610 ylında kendi yaptığı teleskopu gökyüzüne yöneltti. Bu gelişme sayesinde 17. yüzyılın sonlarında 9 yeni gökcismi daha bulundu. Bunlar arasında Europa, Io, Titan, Tetis de vardı.
18. yüzyılda yalnızca 5 gök cismi daha saptandı ve böylece bilinenlerin sayısı 22' ye çıktı. Bunlardan Venüs ve Titania 1787' de, Mimas 1789' da bulundu.
19. yüzyılda Güneş Sistemindeki gözlenen cisimilerin sayısı hızla artmaya başlandı. Bunda en önemli rolü asteroit lenrin bulunuşu rol oynadı. Bu yüzyılda 9 büyük cisim bulunmuştur. 1846 yılında bulunan Neptün ve 1851' de buuna Ariel bunlar arasındadır.
20. yüzyılda ise 40 yeni "büyük" gök cismi bulundu. Ayrıca binlerce kuyruklu yıldız ve asteroit saptandı. 1930' da Pluton, 1979' da Metis, 1980' de Atlas, 1986' da Juliet, 1990' da Ian bulundu.
( Bilim ve Teknik 337. sayı, Aralık 1995)

Hareket kavramıyla birlikte tartışılan çok önemli bir şey de vakumun varlığı ya da yokluğuydu. Vakum, kabaca maddenin bulunmadığı boşluk demekti. Bu bağlamda Ela ' cılar "Vakum olmadan hareket olmaz. Vakum yoktur; o halde harekt de yoktur" derken Leucippus " Vakum olmadan hareket olmaz. Vakum vardır; o halde hareket de vardır." diyordu. (Z.Tez, Kimya Tarihi, s:39)
Geog Cantor' un kümeler teorisi: Madde ve İnsan s:174 ve sonrası

GÜNEŞ ve AY TUTULMALARI
Giriş: GDBY s: 37
Eski çağların tarıma dayalı uygarlıklarında takvimin geliştirilmesi ve gökyüzüne duyulan ilgi elbette boşuna değildi. Her yıl aynı dönemde taşan ve çevresindeki ekili arazileri yerle bir eden Nil, Mısırlılılara önümüzdeki yıl aynı zamanda yine geleceğim der gibiydi. Toprak belli zamanlarda sürülme istiyor, ürünler belli zamanlarda toplanma bekliyordu. Bu toplumlarda doğal olarak toplumu ya da ülkeyi yönetenler rahip-kral karışımı bir tipti. Eski Çin belgelerinde böylesi örnekler çoktur. Bu belgelerden öğrendiğimize göre İmparator, her sabah saat dörtte yataktan kalkmak zorundaymış. Neden mi ? Güneş' in doğmasını sağlamak için. Hele bir düşünün zavallı İmparatorun durumunu! Bir gün kazara uyuya kalsa Güneş doğmayacak Çin'e...Çinliler Güneş ve Ay tutulmaları ile de yakından ilgileniyorlardı.(MÇÖF s:67 ..)
Çinliler, Güneş tutulmasını bir canavarın Güneş' i yutma çabası olarak düşünürmüş. Dolaysıyla canavarı korkutmak için dinsel törenler düzenlenirmiş. İmparator sarayda sırf bu işi için Hsi ve Ho adında iki astronom (gökbilimci) görevlendirmiş. Eski Çin belgeleri kitabı Shu King' e göre, Hsi ile Ho, çok fazla pirinç rakısı içmişler ve bir Güneş tutulmasını önceden haber veremedikleri için idam edilmişlerdi.
( GDBY s:40)
Herkes kara delikleri duymuştur. Haşmetli bir yılıdız ölünce uzayla zamanın birleştiği ölü bir ana hoş geldiniz.
.
EİNSTEİN: "Karadeliğin Gönülsüz Babası"
Jeremy Bernstein' in yazısından (çoğu aynen.)..
Einstein' in kütle çekim denklemleri karadelik anlayışının temelini oluşturur; ancak ilginç olan Einstein' in bu denklemleri, karadeliklerin varolamayacağını kanıtlamak için kullanmasıdır.
Einstein 1939' da "Annals of mathematics" adlı dergide Çok Sayıda kütleden Oluşan Küresel Simetrik Durağan Bir Sistem Üzerine adlı bir makale yayınladı. Einstein bu makalesinde karadeliklerin, yani çok yoğun olduğu için içinden ışığın bile kaçmasını öneleyen göksel cisimlerin bulunamayacağını belirtiyordu. Bunun için de kendisinin 1916' da yayınladığı genel görecelilik ve kütleçekim kuramını kullandı. İlginç olan şu: Bu kuram, karadeliklerin yalnızca olası değil, aynı zamanda birçok gökcismi için kaçınılmaz olduğunu göstermek için kullanılan kuramdır. Einstein' in karadelikleri reddinden birkaç ay sonra, ona atıfta bulunmadan J. Robert Oppenheimer ve öğrencisi Snyder Sürekli Kütleçekimsel Büzülme adlı bir makale yayınladılar. Bu çalışma, Einstein' in görelilik kuramını modern fizikte ilk kez karadeliklerin nasıl oluştuğunu göstermek için kullanıyordu. Eğer basınç, çöküşe dayanacak kadar güçlü değilse, yıldızın yarıçapının yavaş yavaş küçülmesi beklenir. 1939' da Oppenheimer ve Snyder' in yaptıkları kuramsal hesapların söylediği de işte buydu.Einstein denklemlerinin çözümlerinin bir karadeliği belirten ilk açık örneği bu çalışmaydı. Burada örnek çöken bir toz bulutuyla ilgili olarak verilmişti. İçeride bir tekllik bulunmakla birlikte bu, olay ufku ile çevrili olduğu için dışarıdan görülemez. Bu ufuk, kendi içerisindeki olayların, dışarıdaki sonsuza sinyal gönderemediği bir yüzeydir.
(Son cümleler R. Penrose s:37-36, Uzay ve Zamanın Doğası)
Einstein, kuantum istatistiğini yaratırken, o zamanlar pek tanınmayan Hintli fizikçiSatyendra Nath Bose’ den Haziran 1924' te aldığı bir mektuptan etkilendi. Bose' nin mektubuyla birlikte, bir İngiliz bilim dergisinin reddettiği bir makale metni de geldi. Einstein, makaleyi okuduktan sonra, Almanca'ya çevirdi veprestijli bir fizik dergisine postaladı. Einstein neden makalenin önemli olduğunu düşündü?20 yıl boyunca elektromanyetik ışımanın doğasıyla uğraşıyordu, özellikle çeperiyle aynı sıcaklıktaki bir kabın içine sıkıştırılmış ışımayla.Yüzyılın başında Alman fizikçi Max Planck, bu "siyah cisim" ışımasının farklı dalga boylarının ya da renklerinin genlikle nasıl değiştiğini tanımlayan matematiksel bağıntıyı bulmuştu. Işıma sektrumunun (tayfının) biçiminin, kabın çeperlerinin yapıldığı maddeden bağımsız olduğu anlaşıldı. Işımanın sadece sıcaklığa bağlı( siyah cisim ışımasının bir örneği bütün evrenin kabın yerine geçtiği bir durumda büyük patlamadan arta kalan fotonlardır. Bu fotonların sıcaklığı 2. 7260002 Kellvin olarak ölçülmüştür).
Bose, az çok raslantıyla siyah cisim ışımasının istatistiksel mekaniğini hesap etmiş oluyordu. Yani Bose, Planck yasasını, matemaktiksel olarak kuantum mekaniğinden çıkarmıştı. İşte bu çıkarım Einstein' in ilgisini çekişti. Ancak o, Einstein olarak olayı bir adım ileri götürdü. Bose' nin fotonlar için kullandığı yönteme benzer bir yolla, ağır moleküllerin gazının istatistiksel mekaniğini incelemede kullandı. Planck yasasının benzerini bu durum için türetti. Böylece ilginç bir şey buldu: parçacık gazı, Bose-Einstein istatistiğine uygun olarak soğutulursa, belli bir kritik sıcaklıkta bütün moleküller, aniden kendilerini dejenere ya da tekil duruma toplarlar. Bu durum Bose- Einstein yoğunlaşması diye anılır( Bose' un bununla bir ilgisi olmasa da).
İlginç bir örnek helyum gazıdır. Helyum gazı, 2.18 Kelvinde acaip özellikler gösteren süper akışkan (sürtünmesiz akışkanlık) sıvıya dönüşür. 1995 yılında Amerikalı araştırmacılar, başka atom çeşitlerini 1 kelvin derecenin birkaç milyarda birine kadar soğutmayı başardılar. Buna karşın her gaz, bu yoğunlaşmayı göstermiyor. 1925' te Einstein, yoğunlaşma üstüne makalelerini yayımladıktan hemen sonra, Avusturyalı fizikçi Wolfgang Pauli, proton, nötron, elektron gibi ikinci parçacık sınıfının aynı nitelikleri taşımadıklarını gösterdi. Bu sınıftan özdeş iki parçacığın, örneğin iki elektronun aynı kuantum durumunda bulunamayacağını keşfetti. 1926' da Enrico Fermi ve P.A.M. Dirac, Bose- Einstein istatistiğinin benzerini yaratarak parçacıkların kuantum istatistiğini buldular. Pauli ilkesine göre bu parçacıklar düşük sıcaklıkta en çok yoğunlaşmalıydılar. Eğer elektron gazını sıkıştırıp düşük sıcaklığa kadar soğutursanız ve hacmini küçültürseniz, elektronlar birbirlerinin yerlerini istila etmeye başlar. Ancak Pauli' nin ilkesi bunu yasaklamıştır, dolaysıyla ışık hızına yaklaşan hızlarla birbirlerinden uzaklaşırlar. Elektronlar ve diğer Pauli parçacıkları için bu kaçan parçacıklar tarafından yaratılan basınç- dejenereyik basıncı- gaz, mutlak sıfıra kadar soğutulsa da devam eder. Bunun elektronların birbirlerini elektriksel olarak itmeleriyle bir ilgisi yoktur. Çünkü hiçbir yükü olmayan nötronlar için de aynı şey geçerlidir. Bu, saf kuantum fiziğidir.
Peki kuantum istatistiğinin yıldızlarla ilgisi ne? Yüzyılın başında gökbilimciler, küçük ve belirsiz olan tuhaf bir yıldız sınıfı tanımlamaya başladı: Beyaz Cüceler. Bunlar Güneş' le aynı kütleye sahipti; ışığının 360 da birini yayan en parlak yıldız olan Sirius' a eşlik eden yıldızlardı. Beyaz cüceler muazzam derecede yoğun olmalıydı. Sirius' un eşi sudan 61 bin kat daha yoğundu. neydi bu garip gök cisimleri? İşte burada Sir Arthur Eddington devreye giriyor. Sir Eddington, kimileri için yanlış sebeplerle kahramandı. 1944' te ölen Eddington, evren hakkındaki önemli her şeyin insanın kafasında neler döndüğü araştırılarak anlaşılabileceğine inanan bir yeni- Kantçıydı ve bunula ilgili popüler kitapları vardı. Eddington, Einstein' in uzak yıldızlardan gelen ışığı Güneş' in eğdiği yolundaki görüşünü doğrulayan iki araştırmacıdan biriydi. 1926' da yayınladığı klasik kitabının başlığı olan Yıldızların İç Yapısı konusunun anlaşılmasını sağlayan araştırmalara öncülük etti.
Eddington 1924' te beyaz cüceyi sıkıştıran kütleçekim basınıcının elektronları protonlardan ayırdığını öne sürmüştü. Atomlar bu şekilde "sınırlarını" kaybedecekler ve belki de küçük, yoğun bir pakete sıkıştırılacaklar. Böylece Pauli dışarlama ilkesine göre elektronların birbirini geri tepmesiyle oluşan, Fermi- Dirac dejenerelik basıncının etkisiyle cücenin çökmesi duracak. Beyaz cücelerini anlaşılması 1930' da henüz 19 yaşındaki bir gencin Subrahman Chandraekhar ' ın çalışmalarıyla ilerledi. Chandrasekhar, İngiliz fizikçi R.H.Fowler’ in kuantum istatistiği, Eddington' un yıldızlar üzerine kitaplarını okumuş, beyaz cücelerden büyülenmişti. Fowler ile çalışmak üzere Cambridge Üniversitesi' ne gidiyordu. Eddington da oradaydı. Yolda giderken zaman geçirmek için kendi kendine sordu: Bir cüce kendi kütleçekiminin etkisiyle çökmeden önce ne kadar ağır olabilirdi; bu ağırlığın bir üst sınır var mıydı. Yanıtı bir devrim başlattı.
Bir beyaz cüce, elektriksel olarak yüksüzdür. Öyleyse herbir elemktronu için ondan yaklaşık iki bin kat ağırbir de proton bulunması gerekir. Sonuç olarak, protonlar kütleçekim basıncının yükünü karşılamalıdır. Eğer beyaz cüce çökmüyorsa, elektronların dejenerelik basıncı ile protonların kütleçekimi dengelenmelidir. Bu denge, proton sayısını ve bu nedenle de cücenin kütlesini sınırlar. Bu maksimum kütle değeri Chandrasekhar limiti olarak bilinir ve Güneş' in kütlesinin 1.4 katına eşittir. Bundan daha büyük kütleli bir cüce, durağan olamaz. Chandrasekhar' ın buluşu Eddington' u tedirgin etti. Yıldızın kütlesi, Güneş kütlesinin 1.4 katından büyük olursa ne olur? Yanıttan hoşnut kalmadı. Yıldızın yoğunlaşarak cüceye dönüşmesini önleyen bir mekanizma yoksa ya da Chandrasekhar' ın sonucu doğruysa, büyük kütleli yıldızlar kütle çekimi olarak bir bilinmeyene düşüp siliniyorlar. Eddington bunu dayanılmaz buldu ve Chandrasekhar' ın kuantum istatistiğini kullanışını eleştirmeye ve değiştirmeye karar verdi. Bu eleştiri Chandrasekhar' ı yıktı. Ancak onun imdadına Danimarkalı fizikçi Niels Bohr yetişti. Bohr, Eddington' un yanlış olduğunu söyledi ve dikkate almamasını iste.
Einstein, kendi denklemlerinin çözümlerini bulmak için cok da çaba harcamamıştı. Maddenin etrafındaki kütle çekimini ele alan bölüm tamamlanmıştı. Çünkü kütle çekimi bir parçacığın bir eğri boyunca bir noktadan başka bir noktaya gitmesini sağlayarak zaman ve uzay geometrisini değiştirmekteydi. Einstein için daha önemli olan şey, kütleçekiminin kaynağı olan maddenin sadece kütle çekim denklemleriyle açıklanamamasıydı. Einstein bulduğu denklemlerin tamamlanmamış olduğunu düşünüyordu. Yine de yıldızlardan gelen ışığın bükülmesi gibi etkileri yaklaşık hesaplayabiliyordu. 1916' da Alman gökbilimci Karl Schwarzschild’ in bir yıldızın yörüngesindeki bir gezgen gibi gerçek bir duruma uyarlanabilen kesin bir çözüm bulması Einstein' i etkilemişti. İşlemler sırasında Schwarzschild rahatsız edici bir şey farketmişti. Yıldızın merkezinden belli bir mesafede matematik anlamsızlaşıyordu. Şimdi Schwarzschild yarıçapı denen bu uzaklıkta zaman siliniyor ve uzay sonsuz oluyordu. Yani denklem matematikçilerin deyişiyle tekil oluyordu. Bu yarıçap, çoğunlukla cismin yarıçapından küçüktür. Örneğin Güneş için bu yarıçap 3 km. Bunun yanında 1 gramlık bir bilye içinse 10-28 cm. Schwarzschild, yılmadı. Bir yıldızın basitleştirilmiş bir modelini yaptı ve kritik yarıçapa kadar çökmesi için sonsuz bir basınç gradyanı gerektiğini gösterdi. Böylece, bulduğu tekilliğin pratik bir sonucunun olmadığını söyledi. Ancak bu tartışma herkesi yatıştırmadı. Einstein çok rahatsız oldu. Çünkü yıldız modeli görecelik kuramının belli teknik gereksinimlerini karşılamıyordu. Ta ki 1939 yılına dek konu küllenmiş olarak kaldı.
Einstein' in 1939'da yayınladığı makale şöyle diyordu: " Bu makalenin temel sonucu, Schwarzschild tekilliğinin neden fiziksel gerçeklikte yerinin olmadığının anlaşılması olmuştur."
Başka bir deyişle karadelikler varolamaz.
Einstein, küresel yıldız kümesine benzer, birbirinin çekimi etkisinde dairesel yörüngelerde hareket eden küçük parçacıklar toplamına dikkatini verdi. Sonra böyle bir şekillenmede yıldızın kritik yarıçapla kendi çekimi altında durağan bir yıldıza çöküp çökmeyeceğini sordu. Sonuç olarak bunun olamayacağına karar verdi; çünkü yıldızlar böyle bir büyük çaplı şekillenmelerini durağan tutmak için ışık hızından daha hızlı hareket etmek zorunda kalacaklardı. Aslında Einstein' in açıklaması doğru olsa bile konuyla ilgili değildir Çünkü kritik yarıçapa çöken bir yıldızın durağan olup olmaması farketmez. Yıldız nasıl olsa yarıçaptan daha küçük mesafelere çökmekte.
Einstein bu araştırmalarını yaparken Kaliforniya' da tamamiyle farklı bir girişim ilerlemekteydi.
Oppenheimer ve öğrencileri karadeliklerin çağdaş kuramını yaratmaktaydılar. Karadelik araştırmalarıyla ilgili garip olan şey, tümüyle yanlış olduğu anlaşılan bir fikirden esinlenmesiydi. 1932' de İngiliz fizikçi James Chadwick, atom çekirdeğinin elektrikçe yüksüz bileşeni olan nötronu buldu. Ardından nötronların beyaz cücelere alternatif olabileceği spekülasyonları başladı. Özellikle Kaliforniya teknoloji Enstitüsü' nden Fritz Zwicky ve parlak Sovyet teorik fizikçisi Lev Landau başta olmak üzere. tartışmalarına göre, yıldızın kütle çekimi basıncı yeterli derecede artınca, nötron oluşturmak üzere bir elektronla bir proton reaksiyona girebiliyor. Zwicky haklı olarak bu işlemin süpernova patlamalarında gerçekleştiğini tahmin etti; sonuç olarak nötron yıldızları bugün pulsar olarak tanımlanıyor. O sıralarda, olağan yıldızlarda enerji üretmek için bugün bilinen mekanizma bilinmiyordu. Bir çözüm, nötron yıldızını olağan bir yıldızın ortasına yerleştirmekti. Günümüzde pekçok astrofizikçi, karadeliklerin kuasarları güçlendirdiğini benzer olarak tahmin ediyorlar. Bu durumda akla şu soru geliyor: Chandrasekhar kütle limitinin bu yıldızlar için karşılığı nedir? Bu yanıtı belirlemek beyaz cüceler için bir limit bulmaktan daha zor. Bunun nedeni ise nötronların hala tamamıyla anlayamadığımız nitelikte bir kuvvet aracığlığıyla etkileşmeleri. Kütleçekimi bu kuvvetin üstesinden gelebiliyor ancak kesin bir kütle limiti ayırıntılara duyarlı. Oppenheimer, öğrencileri Robert Serber ve Geogre M. Volkoff' la birlikte bu konuda iki makale yayımladı ve nötron yıldızları için bulunan kütle limitinin Chandrasekhar' ın beyaz cüceler için olan limitiyle karşılaştırılabilir olabileceği sonucuna vardı. Bu makalelerden ilki 1938' de, ikincisi 1939' da yayımlandı. Oppenheimer tam olarak, Eddington' unun beyaz cüceler hakkında düşündüğü şeyi sorgulamaktaydı: Eğer kütle limitini aşan kütleye sahip bir yıldız çökerse ne olur? Oppenheimer ve öğrencileri, 5000 km uzakta oldukları için Einstein' in 1939' ka karadelikleri reddeden çalışmasından haberdar değillerdi. Ancak Oppenheimer, kritik yarıçaptaki durağan bir yıldızla uğraşmak istemedi. Eğer yıldızın yarıçapı kritik yarıçapın altına düşerse ne olacağını görmek istedi. Snyder' e bu problem üstünde daha ayrıntılı çalışmasını önerdi. Snyder' e belirli varsayımlar yapmasını, dejenerelik basıncı veya yıldızın dönmesi gibi teknik ayrıntıları gözardı etmesini söyledi. Snyder, çöken bir yıldıza ne olacağının olaya bakan bir gözlemcinin konumuna bağlı olduğunu buldu.
Şimdi bir yıldızdan yeterince uzakta duran bir gözlemciden başlayalım. Başka bir gözlemcinin de yıldızın yüzeyi üstünde durduğunu varsayalım. Bu gözlemci, yıldızla birlikte hareket ederken diğer sabit gözlemciye ışık sinyali göndersin.
Sabit gözlemci, hareket halindeki diğer gözlemciden gelen sinyalin elektromanyetik spektrumun kızıl ucuna doğru kaydığını gözlemleyecektir. Eğer sinyallerin frekansı bir saat gibi düşünülecek olursa, sabit gözlemci hareket halindeki gözlemcinin saatinin yavaşladığı kanısına varacaktır.
Gerçekten kritik yarıçapta saat yavaşlayarak duracak; sabit bir gözlemci yıldızın kiritik yarıçapa çökme sürecinin sonsuz zaman alacağını düşünecekti. Bundan sonra ne olacağını söyleyemeyiz, çünkü, sabit gözlemciye göre "sonrası" yoktur. Sabit gözlemciye göre yıldız kritik yarıçapta donup kalacaktır. Fizikçi John A. Wheeler , 1967 Aralığında verdiği derste karadelik ismini kulanana dek, bu nesnelere donmuş yıldızlar deniyordu. Schwarzschild geometrisindeki tekilliğin gerçek önemi bu donup kalmadır. Oppenheimer ve Snyder' in makalelerinde gözlemledikleri gibi, bu çöken yıldız " kendini " uzaktaki gözlemcilerle herhangi bir iletişime kapatıp, kütle çekim alanıyla başbaşa kalır. Diğer bir deyişle karadelik oluşmuştur. İyi de çöken yıldız üzerindeki gözlemciye ne olacak?Oppenheimer ve Snyder ’a göre göre bu gözlemci, olayı tamamen değişik biçimde algılayacaktır. Yıl 1939' du; Dünya ateşler içindeydi; dünya parçalanmak üzereydi. Oppenheimer de savaşa girdi; insanı yapabileceği en yıkıcı silahı yaptı. Einstein de çalışmadı. Barış geldiğinde 1947' de Oppenheimer, Princeton' da İleri Araştırmalar Enstitüsü' nün direktörü oldu. Einstein de aynı enstitüde profesördü. Onların karadelikler hakkında konuşup konuşmadığı hakkında kayıt yok. Yıldızların gizemli kaderini öğrenmek isteği 1960' ları bekledi.
(Jeremy Bernstein,1996- Çevirenler: Tekin Dereli- Selda Arıt; Bilim ve Teknik, Eylül 1996 346. sayı)

Elementin atomu, Işığın fotonu var da kütle çekiminin gravitonu yok mu?
Gravitonlar
Kütle çekimi, insanoğlunun çok önceden tanıdığı bir olgu. Elma, bulunduğu daldan aşağı doğru düşer. Irmaklar, yukardan aşağı doğru akar. Dünya, Güneş' ten kurtulmak için çırpınır gibi yapar; ama Güneş onu hep kendisine doğru çeker.Hareket kavramıyla birlikte tartışılan çok önemli bir şey de vakumun varlığı ya da yokluğuydu. Vakum, kabaca maddenin bulunmadığı boşluk demekti. Bu bağlamda Ela ' cılar "Vakum olmadan hareket olmaz. Vakum yoktur; o halde harekt de yoktur" derken Leucippus " Vakum olmadan hareket olmaz. Vakum vardır; o halde hareket de vardır." diyordu. (Z.Tez, Kimya Tarihi, s:39)
Geog Cantor' un kümeler teorisi: Madde ve İnsan s:174 ve sonrası

GÜNEŞ ve AY TUTULMALARI
Giriş: GDBY s: 37
Eski çağların tarıma dayalı uygarlıklarında takvimin geliştirilmesi ve gökyüzüne duyulan ilgi elbette boşuna değildi. Her yıl aynı dönemde taşan ve çevresindeki ekili arazileri yerle bir eden Nil, Mısırlılılara önümüzdeki yıl aynı zamanda yine geleceğim der gibiydi. Toprak belli zamanlarda sürülme istiyor, ürünler belli zamanlarda toplanma bekliyordu. Bu toplumlarda doğal olarak toplumu ya da ülkeyi yönetenler rahip-kral karışımı bir tipti. Eski Çin belgelerinde böylesi örnekler çoktur. Bu belgelerden öğrendiğimize göre İmparator, her sabah saat dörtte yataktan kalkmak zorundaymış. Neden mi ? Güneş' in doğmasını sağlamak için. Hele bir düşünün zavallı İmparatorun durumunu! Bir gün kazara uyuya kalsa Güneş doğmayacak Çin'e...Çinliler Güneş ve Ay tutulmaları ile de yakından ilgileniyorlardı.(MÇÖF s:67 ..)
Çinliler, Güneş tutulmasını bir canavarın Güneş' i yutma çabası olarak düşünürmüş.Dolaysıyla canavarı korkutmak için dinsel törenler düzenlenirmiş. İmparator sarayda sırf bu işi için Hsi ve Ho adında iki astronom (gökbilimci) görevlendirmiş. Eski Çin belgeleri kitabı Shu King' e göre, Hsi ile Ho, çok fazla pirinç rakısı içmişler ve bir Güneş tutulmasını önceden haber veremedikleri için idam edilmişlerdi.
( GDBY s:40)
Newton' un dehası, kütle çekim yasalarını bulmaya yetti. İki madde, birbirlerini kütleleriyle doğru, aralaındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çeker. Einstein, bunlarda düzeltmeler yapılmasını sağladı. İlginçtir çok eski zamanlardan bu yana tanınan yer çekimi (daha genel olarak her kütlenin birbirini şu ya da bu kuvvetle çekmesi) insanoğlunun hâlâ açıklayamadığı bir olgu olarak duruyor. Cisimlerin yere doğru düşmesini nasıl açıklayabiliriz?
İki açık uçlu boruyu, aynı doğrultuda yan yana koyalım. Borular içinde aynı anda bir patlama tepkimesi gerçekleştirelim. Oluşan gazlar her borunun uçlarından dışarıya doğru püskürür. Bu durumda borular, nasıl hareket eder? Borular biribirini çeker. Bunu nasıl açıklayabiliriz? Patlamayla birlikte borular arasında bir yüksek basınç bölgesi oluşur, buna bağlı olarak bölgeye gaz akışı azalır. Boruların karşıt uçlarındaki püskürmelerin tepmeleri sonucu borular birbirine doğru itilir. Tıpkı bir silah namlusundan çıkan merminin yarattığı geri tepme gibi.
Şimdi bütün yönlerde graviton denen mermiler atan iki cisim düşünelim. "Bütün yönlerde" açıklamasına dikkat ediniz. Çünkü kütle çekim yasası, küre yüzeyinin her noktasından çıkan her doğrultuda etkilidir. Öte yandan kütlesel çekim, iki cismin merkezini birleştiren doğrultuda en yüksektir. Çünkü kütlesel çekim, uzaklığa bağlıdır. Ters yönlerde dışarı atılan gravitonların geri tepmesi iki cismi birbirine doğru yaklaştırır.
Eğer bu anlattığımız model doğruysa gravitonlar, yani kütle çekim alanının kuantumları bir kütleye ve enerjiye sahip olmalı; yani graviton salan her cisim, kütle ve enerji kaybetmelidir. Bu konuda ilk olarak Prof. D. İvanenko bir şeyler söyledi. Çarpışan iki graviton nasıl bir sonuç verir? Belki de elektron ve pozitron gibi bir parçacık ve anti-parçacık çifti oluşturabilir. Bu varsayıma göre bu parçacık çiftleri bir yerlerde buluşarak gravitonlara da dönüşebilir. Ama bu iki dönüşüm çok büyük enerjilerle olabilir.Bu nedenle bu dönüşüm olasılığı pek zayıftır. Peki bir cisim, kendiliğinden gravitonlar yayıyor olmasın? Evet bu daha olası. Her bir graviton, bulunduğu parçacık kütlesinden bir kısmını alıp götürür. Gravitonların enerjileri bilinirse, bir parçacığın yarıya kadar küçülmesi için geçecek zaman hesaplanabilir. Bir başka deyişle maddenin kütlesel çekim alanına bozunması sırasındaki yarı-ömrü hesaplanabilir. Böyle hesaplar yapılmış milyarlarca yıl değerleri elde edilmiştir.
Diğer hesaplar, gravitonun kütlesini 5x 10-66 gram ve enerejisini 5x10-45 erg değerinde vermektedir. Bir protonun kütlesel çekim alanıına bozulması yarı-ömrü 10 milyar dolayındadır. Gravitonun yoğunluğu ile protonunki aynı sayılırsa gravitonun yarıçapı 2x10-27 santimetre kadardır. Protonun yanrıçapı 1.5x10 -13 santimetre olduğundan proton yanında graviton, Dünya üzerindeki bir toz zerresi gibidir.
Özel görecelik kuramının sonuçları arasında hiç bir fiziksel etkinin ışıktan daha hızlı yayılamayacağı saptaması vardır. Işık, Dünya' dan Ay' a gitmek için bir saniye, Güneş' e gitmek için sekiz dakika, bir galaksiden diğerine gitmek için milyonlarca yıl katetmektedir. Böyle olunca kütle çekim kuvveti denen şey nedir? Dünya' nın Ay üzerinde yaptığı etki, ışık hızıyla yayılıyorsa kuvveti belirleyen uzaklık, etkinin çıkış anında Dünya' yı Ay' dan ayıran uzaklık mıdır; yoksa etkinin Ay' a varış anıdaki uzaklık mıdır?
Her şey bir yana bu etki nedir?
Özel görecelik kuramı, ışığın hızını, birbirine göre düzgün bir hareketle yer değiştiren bir gözlemciler takımı için aynı olduğunu kabul etmişti. Gözlemcinin hareketindeki herhangi bir ivme, önsel olarak gözlemcinin evreni tanıma biçimine etki yapabilir. Bu ivme acaba nasıl işe karışacaktır? Bu soruyu yanıtlamak için, yalnızca mantığa dayanmak gerekir. Çünkü bu türlü etkileri deneysel biçimde açığa çıkarmak çok güçtür. Einstein soruna en kestirme yönden yaklaştı. Sonsuz sayıda olanaklar içinde bir ivmenin etkisinin ne olabileceğini araştırmak yerine o asıl ivme yokluğunun nasıl belirtilebileceğini aramaya koyuldu. Ama olanaklı gözlemcilerden bir tanesinin hangisi olduğunu belirtecek güçte miyiz? Yeryüzünde bulunan bir gözlemci kuşkusuz işimize yaramaz, çünkü Dünya' nın Güneş' e göre hareketi ivmelidir. Güneş' in de Samanyolu galaksisine, onun da öteki galaksilere göre ivmeli hareketi vardır.
(Madde ve İnsan s :80-82 ve devam ettttttttttttttttt)

bir baska gün ... zaman ...